海水中不銹鋼管焊接處的腐蝕

海水中不銹鋼管焊接處的腐蝕張富緯

090710211內容一失效案例二腐蝕機理三管道的檢測和監(jiān)測方法四

防腐蝕設計2失效案例江蘇淮海鹽化有限公司經過十幾年持續(xù)發(fā)展，現擁有三套真空制鹽系統(tǒng)和一套冷凍提硝液體鹽裝置，可實現固體鹽年產62萬噸，液體鹽年產42萬方。2005年9月投產的生產10萬噸特種腸衣鹽裝置，經技術改造后年產達15萬噸，今年準備進一步技術改造，預計年產可達36萬噸。該系統(tǒng)為鹽硝聯產配套技改工程，但該系統(tǒng)自投產以來，料液進入EV-201的加料管道，特別焊縫部分，經常性腐蝕穿漏，多次修補效果不佳。3失效案例某油井日產液量241,t產油133,t產水107,t產氣29.9萬m3。該井管線上使用了復合鋼(114mm×12mm的20G+內襯2mm的316L)。與復合鋼管連接的絕緣法蘭為316L不銹鋼,采用氬弧焊工藝將復合鋼管的不銹鋼部分與法蘭焊接起來。2008年9月20日檢修時在管線上加了絕緣法蘭,但當時在焊接時有2個法蘭沒有采用氬弧焊,只是手工電弧焊。2009年8月15日,其中一個靠近上游的法蘭焊縫處發(fā)生了腐蝕穿孔,穿孔路徑是由內向外。腐蝕機理不銹鋼管焊縫處的腐蝕穿孔是由于不銹鋼管焊縫處發(fā)生點腐蝕和應力腐蝕造成的。點腐蝕和應力腐蝕的發(fā)生和發(fā)展主要與焊接工藝、焊縫質量、焊縫材料、焊接應力和環(huán)境介質(氯離子含量)等因素有關。海水中Cl-是不銹鋼受海水腐蝕的主要因素。由于Cl-與金屬的結合鍵較強，因而已侵入鈍化膜，使Cl-破壞鈍化膜，從而引發(fā)腐蝕。在焊縫及其附近區(qū)域，由于焊接熱循環(huán)的影響，其金相組織變化很大，除了Cl-引發(fā)的點蝕外，還易引起局部選擇性腐蝕和晶間腐蝕，尤其是在焊后未經熱處理時，腐蝕更加嚴重。6腐蝕機理因管內輸送海水含有的氯離子腐蝕作用在不銹鋼管焊縫處產生點腐蝕坑,逐漸加深到一定程度后造成焊接處穿孔,斷裂。由于在焊縫處發(fā)生了點蝕和晶間腐蝕導致在該處金屬變脆，強度下降在應力的作用下導致金屬脆斷。由于Cl的原子半徑非常小,金屬當中的任何非金屬夾雜物以及焊接缺陷都將成為Cl-滲透的腐蝕源頭。而且Cr-Ni系列不銹鋼本身對Cl-點腐蝕和應力腐蝕相當敏感,即使是Cr-Ni-Mo系列不銹鋼也不能完全抵抗得了Cl-點腐蝕和應力腐蝕。8管道腐蝕的幾種檢測方法1.C掃描技術C-Scan掃描是利用電流衰減原理進行地下管線防腐層的絕緣狀況評價和尋找破損點的技術。該方法采用五根垂直陣列天線，不但提高了探測精度，而且使得確定管道位置更加方便。具有自動識別干擾信號并提示的能力。與其它方法相比，檢測精度高，操作成本低，對操作人員技術依賴性不大。2.多頻管中電流法（PCM法）多頻管中電流法是一項檢測埋地管道防腐層漏電狀況的新技術，是以管中電流梯度測試法為基礎的改進型防腐層檢測方法，基本原理是在管道上施加一個近似直流的電流信號（4Hz），用接收機沿管道走向每隔一定的距離測量一次管道電流的大小，當防腐層不好或存在缺陷時電流就會加速衰減，通過分析管道電流的衰減率變化可確定防腐層的缺陷和漏電狀況，從而評價防腐層的優(yōu)劣。3.皮爾遜檢測

在PEARSON法檢測基本原理：當一個交流信號加在金屬管道上時，在防腐層破損點便會有電流泄漏入土壤中，這樣在管道破損裸露點和土壤之間就會形成電壓差，且在接近破損點的部位電壓差最大，用儀器在埋設管道的地面上檢測到這種電位異常，即可發(fā)現管道防腐層破損點，以該原理為基礎的儀器目前國內外均有生產，最具有代表性的是江蘇海安無線電儀器廠生產的SL系列地下管道防腐層探測檢漏儀，它用“人體電容法”來拾取信號，是國內常用的檢測儀器，是長輸管道運營單位常備的儀器之一。4.直流電壓梯度法（DCVG法）是在有陰極保護管線的上方，通過測量地面上的電位梯度與土壤中的電流方向來確定缺陷的位置，與CIPS法相結合評價缺陷的類級。測量方法是在陰極保護站的陰極上串接一個中斷器，使CP電流以一定的時間周期進行開/關，開/關時間通過GPS同步技術校正，確保與接收機同步。